发布日期：2025年6月3日 / 更新日期：2025年6月3日 – 作者：Konrad Wolfenstein
位于弗伦德市的4.2兆瓦峰值功率地面光伏系统：德国南部黑森林地区最陡峭的太阳能发电园区——图片来源：Xpert.Digital
太阳能先锋项目：克服地形障碍，实现可再生能源利用
黑森林太阳能发电厂：建在40度斜坡上的杰作
在黑森林南部弗伦德市，一座太阳能发电技术杰作于2024年底竣工，为在复杂地形上开发太阳能发电树立了新的标杆。这座太阳能发电园区平均坡度为32度，最大坡度达40度，被认为是德国最陡峭的太阳能发电园区，令人印象深刻地证明，即使在地形复杂的地区，也能成功用于可再生能源发电。这座装机容量为4.2兆瓦、拥有7200块太阳能组件的电站，可为约1500户家庭提供环保电力，每年减少约1700吨二氧化碳排放。该项目充分展现了如何将创新工程、市政合作和生态责任相结合，从而在地理条件恶劣的地区成功推进能源转型。.
适合：
技术创新和地形挑战
独特的地形条件
弗伦德太阳能发电厂坐落于海拔500米的山坡上，是德国光伏系统建设中地形最具挑战性的地点之一。平均坡度32度，最大坡度达40度，给施工团队带来了全新的技术挑战。如此陡峭的坡度远超一般太阳能发电厂的标准，使该项目成为德国光伏领域的一项开创性工程。电站占地约5公顷，采用东南朝向，即使在复杂的地形条件下也能确保最佳的太阳辐射量。.
创新的装配系统和设计方案
技术实施需要使用hema rack公司专门定制的安装系统，该系统将三块加拿大太阳能组件垂直上下排列，组件倾角在20至40度之间。这种配置使系统能够顺应自然坡度，同时实现最佳能量输出。支架几乎完全需要使用打桩机打入地下，即使在极端坡度下，打桩机也必须安全作业。然而，对于19个特别棘手的地基，即使是机械化作业也无法满足需求，因此由于当地条件和天气原因，不得不采用人工挖掘的方式进行打孔。.
施工阶段和物流都面临挑战。
极端条件下的复杂施工
从2024年4月到10月，为期六个月的施工给所有参与者都带来了巨大的挑战。来自梅特耶博士绿色能源项目公司的施工经理马克·希珀（Marc Schipper）汇报了在将重型部件运上陡坡时遇到的特殊困难。挖掘机必须从地面移除重达两吨的石块，而运输1.2吨重的模块托盘则需要使用特殊的林业机械，以确保履带式装载机在陡峭的地形上行驶。由于传统的工程车辆无法在这种极端地形上行驶，因此这种创新的物流解决方案势在必行。.
天气依赖性和季节性挑战
黑森林地区的气候条件进一步加剧了施工难度，尤其是19个需要人工挖掘的地基。施工进度必须经过精心规划，既要利用最佳天气窗口期，又要应对多变的气候条件，同时还要完成高难度的土方工程。尽管面临地形和气候方面的挑战，施工团队仍制定了灵活的应对策略，最终实现了原定于2024年底的竣工目标。.
生态整合与物种保护
提高生物栖息地价值
与人们对负面环境影响的潜在担忧相反，该太阳能发电园区预计实际上会提升该地区的生态价值。环境影响评估预测，通过在太阳能电池板下方区域进行大规模放牧，以及将围栏外的周边区域开发为低营养草地，将对当地生物多样性产生积极影响。这种对自然友好的土地利用方式，创新性地结合了能源生产和景观管理，可作为类似项目的典范。.
栖息地开发和物种保护措施
该计划包含一系列旨在促进本地动物群落发展的措施，例如为爬行动物、鸟类和蝙蝠创建栖息地和筑巢地。总计3.75公顷的土地将被开发并维护为太阳能电池板下方及周边的绵羊牧场，将传统的土地利用方式与现代能源技术相结合。绵羊的广泛放牧不仅有助于维护太阳能电池板下方的植被，还有助于保护黑森林独特的文化景观。.
能源生产和气候保护的影响
性能数据和电源
弗伦德太阳能发电园区总装机容量为4.2兆瓦（MWp），可为约1500户家庭提供足够的绿色电力。预计年发电量约为4.7吉瓦时（GWh），凸显了该电站在地形条件复杂的情况下依然保持的高效运行。园区内安装的7200块太阳能组件充分利用了黑森林南部优越的太阳辐射条件，证明即使在条件艰苦的地区，也能实现经济高效的运营。.
气候保护绩效和二氧化碳减排
与2022年德国整体电力结构相比，该太阳能发电园区每年可减少约1700吨二氧化碳排放。这一显著的气候保护效益对实现区域和国家气候目标做出了重要贡献，并凸显了分散式可再生能源发电的重要性。该电站将在25至30年的运行期内持续生产环保电力，从而为能源转型做出可持续贡献。.
区域合作与当地接受度
所有利益相关者的合作堪称典范
该项目以弗伦德市政府、舍瑙电力公司 (EWS)、项目开发商 Altus Renewables 以及项目实施公司 Dr. Metje Green Energy Projects 之间的典范合作为特色。在 2024 年 10 月的落成典礼上，市长 Michael Engesser 强调：“从最初构想到最终落成，历时三年半——这真是一件令人欣喜的事。”这一积极成果凸显了透明沟通和公众参与式规划流程对于复杂基础设施项目成功的重要性。.
区域价值创造和社区发展
该太阳能发电园区将增强当地经济实力，并通过为弗伦德市未来数十年提供稳定的收入来源，为区域价值创造做出贡献。市议会和地方议会一致通过了相关决议，这反映了公众对该项目广泛的支持。市长恩格瑟强调，该太阳能发电园区不仅可能是德国最陡峭的太阳能发电园区，而且无疑是该地区目前在建的最大规模的太阳能发电园区，也是迄今为止建造的最美观的太阳能发电园区。.
适合：
对国家能源转型的重要意义
开发新的土地潜力
弗伦德太阳能发电园区有力地驳斥了关于德国缺乏光伏系统可用土地的常见论调。Altus Renewables公司的项目经理卡尔海因茨·菲希特纳强调：“弗伦德太阳能发电园区就是一个杰出的例证，它证明了德国并不缺乏安装太阳能组件的空地，这与可再生能源怀疑论者经常声称的情况截然相反。”鉴于德国雄心勃勃的可再生能源发展目标，这一论断显得尤为重要。.
推动更多陡坡工程
这个成功的项目可以为德国其他山区类似项目提供参考和借鉴。该项目开发的技术和积累的经验可以推广到其他地形复杂的地区，从而开辟新的太阳能应用领域。这对于黑森林、阿尔卑斯山脉或其他低山地区尤为重要，因为这些地区以往因地形复杂而难以建设太阳能电站。.
技术运营管理
专业监控和维护
该电站的技术运营已移交给位于吕讷堡的AIRWIN公司。AIRWIN公司目前正将其在陆上风电和屋顶光伏系统方面的专业技术拓展至地面光伏发电领域。双方约定的服务范围包括通过全天候控制中心对电站进行监控、在发生故障和损坏时提供维护管理以及技术报告。对于一座位于如此偏远地区的电站而言，这种专业支持尤为重要，因为恶劣的天气条件和难以到达的环境对维护和监控提出了特殊的要求。.
长期商业视角
该太阳能电站的设计运行周期为20至30年，至少在本世纪中叶之前都能持续发电，且发电方式对环境友好。这种长远规划凸显了该投资的可持续性及其对区域能源供应的持久贡献。该电站的建设和运营均未依据《可再生能源法》（EEG）获得任何财政补贴，这进一步证明了其经济可行性。.
创新型太阳能发电厂克服极端坡度挑战
位于黑森林南部弗伦德的太阳能发电园区为在复杂地形上开发太阳能树立了新的标杆，并令人瞩目地证明了技术创新、生态责任和市政合作可以成功结合。该项目平均坡度达32度，突破了技术可行性的极限，为光伏发电的土地利用开辟了新的前景。栖息地价值的积极提升以及绵羊放牧等传统土地利用方式的融合表明，能源转型和自然保护可以相辅相成。因此，该项目为其他地形复杂的地区开展类似项目提供了重要的推动力，并为实现德国雄心勃勃的可再生能源扩张目标做出了重大贡献。弗伦德太阳能发电园区的成功凸显了大胆的开拓精神和创新解决方案对于塑造可持续能源未来的重要性。.
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